浙江省杭州市蕭山區(qū)金山初級(jí)中學(xué)(311202)
錢 偉●
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用真理相對(duì)論提升解題思維
浙江省杭州市蕭山區(qū)金山初級(jí)中學(xué)(311202)
錢 偉●
愛(ài)因斯坦說(shuō)“所謂教育,就是一個(gè)人把在學(xué)校所學(xué)全部忘光后剩下的東西” .那么我想說(shuō)什么是真理,真理就是在一個(gè)特定時(shí)期的自圓其說(shuō),因此我們?cè)诮忸}的過(guò)程中也要懂得什么叫自圓其說(shuō)。本文試圖通過(guò)四個(gè)例題來(lái)體現(xiàn)這種解題思維.
真理相對(duì)論;自圓其說(shuō);解題思路
從亞里士多德到牛頓,從燃素說(shuō)到質(zhì)量守恒定律.無(wú)一不在告訴我們到底什么是科學(xué),科學(xué)就是一種假說(shuō)代替另一種假說(shuō),又從一種假說(shuō)被證實(shí)或證偽命的過(guò)程.因此我們?cè)诮忸}的過(guò)程中也要懂得什么叫自圓其說(shuō).
例1 18世紀(jì)中期,為了解釋燃燒現(xiàn)象,有人提出了“燃素說(shuō)”,其主要觀點(diǎn)有:
①燃素是一種構(gòu)成火的元素,火焰是自由的燃素,燃素能透過(guò)一切物體.
②一般條件下燃素被禁錮在可燃物中,是物體的一個(gè)成分.
③燃燒是可燃物中物體同燃素分解的過(guò)程.
顯然在將汞裝入密封容器中,置于火爐上加熱,容器內(nèi)形成了質(zhì)量增加的紅色物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中.用燃素說(shuō)來(lái)解釋其質(zhì)量增加的原因也是合理的:燃素穿透容器與汞結(jié)合.在這個(gè)理論體系下這個(gè)解釋就是真理,除非你有新的證據(jù)來(lái)證偽它.
法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫也做了加熱汞的實(shí)驗(yàn)(裝置如圖),他在實(shí)驗(yàn)前后稱量了容器及其中物質(zhì)的總質(zhì)量.結(jié)果發(fā)現(xiàn):反應(yīng)前后總質(zhì)量不變,且汞變成紅色物質(zhì)(后知是氧化汞)增加的質(zhì)量等于容器中空氣減少的質(zhì)量.之后,拉瓦錫還將反應(yīng)形成的氧化汞加強(qiáng)熱,使之重新釋放出氣體,并將該氣體與原來(lái)容器中剩余的氣體混合,發(fā)現(xiàn)混合氣體的性質(zhì)與最初的空氣相同.顯然拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)證偽了燃素說(shuō)的解釋,這也為后來(lái)的質(zhì)量守恒定理打下了基礎(chǔ).
例2 甲、乙兩段實(shí)心鐵導(dǎo)體的電阻值相等.甲導(dǎo)體比乙導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都小.將它們?nèi)鐖D1所示串聯(lián)在電路中,通電一段時(shí)間后,比較甲、乙導(dǎo)體升高的溫度,正確的是( ).
A.甲導(dǎo)體的溫度升高的多
B.乙導(dǎo)體的溫度升高的多
C.甲、乙導(dǎo)體升高的溫度相同
D.條件不足,無(wú)法判斷
解析 根據(jù)電阻相等、串聯(lián)可以根據(jù)Q=I2RT得出甲乙產(chǎn)生的熱量是相等的,因此很多同學(xué)就覺(jué)得C是正確答案,因?yàn)樗茏詧A其說(shuō)了.但是熱量相等不假,而問(wèn)題指向的不是熱量而是溫度,所以這種自圓其說(shuō)只是答非所問(wèn).我們還要根據(jù)Q=CM△T來(lái)進(jìn)行溫度的判斷.因?yàn)樽C據(jù)顯示甲的質(zhì)量小,所以根據(jù)上述公式答案是A.
例3 燈絲為什么通常在開(kāi)燈時(shí)燒斷?
同學(xué):因?yàn)殚_(kāi)燈的時(shí)候燈絲溫度低,所以電阻小,所以電流大
老師:那電流大為什么會(huì)燒斷
同學(xué):電流大產(chǎn)生的熱量就多,溫度就高.
老師:那你到底認(rèn)為是溫度低呢還是溫度高呢?
上述在自圓其說(shuō)的過(guò)程中顯然自相矛盾了,說(shuō)明我們回答問(wèn)題的方向肯定是有問(wèn)題的.事實(shí)上燈絲被燒斷是因?yàn)闊艚z質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題如下圖.開(kāi)燈時(shí)整體溫度低,電阻小,電流大,而被燒斷的地方電阻細(xì)電阻大溫度特別高而被燒斷.我們這樣來(lái)解釋顯然是可以自圓其說(shuō)了,因此這就是真理.
例4 Na2CO3的水溶液呈堿性,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ).
A.碳酸鈉在水中會(huì)電離出 OH-
B.往碳酸鈉溶液中加稀硫酸后溶液的 pH 降低
C.碳酸鈉溶液中存在 OH-
D.往碳酸鈉溶液中滴加紫色石蕊試液后溶液顯藍(lán)色
解析 事實(shí)已經(jīng)證明溶液呈堿性是因?yàn)榇嬖跉溲醺x子,這就是規(guī)則.我們此時(shí)就需要在這個(gè)規(guī)則的基礎(chǔ)上來(lái)自圓其說(shuō).根據(jù)另一個(gè)事實(shí):質(zhì)量守恒定理,Na2CO3本身是不可能電離出氫氧根離子了,因?yàn)樗鼪](méi)有氫元素.那么氫元素在哪里呢?顯然是在水里,那么水分子怎么就產(chǎn)生氫氧根離子了呢?我們需要新的理論體系來(lái)解釋:Na2CO3具有這樣的特殊本領(lǐng)導(dǎo)致水發(fā)生電離產(chǎn)生氫氧根離子,那么產(chǎn)生的氫離子怎么就沒(méi)把它又中和了呢?我們又需要這樣解釋,產(chǎn)生的氫離子與碳酸根結(jié)合成弱電解質(zhì)碳酸(只能部分電離出氫離子).我們就這樣在一定規(guī)則內(nèi)不斷地實(shí)現(xiàn)著所謂的自圓其說(shuō).也正是這種自圓其說(shuō)才推動(dòng)了學(xué)科體系的不斷龐大,也餓不斷推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步.
雙基就是原有的規(guī)則,問(wèn)題解決就是橋梁,最終我們需要得到學(xué)科思想甚至是上升為更高的方法論——哲學(xué).這就是我對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解.
[1]盛群力,學(xué)與教的新方式[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2007.
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1008-0333(2017)14-0097-01